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反应历程和反应速率
第2章 化学反应的方向、限度与速率
学习目标
01
知道化学反应是有历程的，认识基元反应。
02
了解化学反应速率的概念及其表示方法，形成不同的反应可用不同的方法来表示化学反应速率的变化观念。
03
根据化学反应速率的测定原理，设计实验学会化学反应速率的测定方法，通过对比的方法，发展基于变量关系的证据推理素养。
溶洞的形成需几万年时间
铁桥生锈长年累月
炸弹爆炸瞬间完成
水果腐败变质需数天
化学反应为什么会有快有慢？
化学反应如何进行的？
阅读教材P72所给材料，
针对以下问题与同学们交流研讨。
1.你对“化学反应是怎样进行的”这个问题有哪些认识
2.造成化学反应速率千差万别的原因是什么
一、化学反应是有历程的
反应历程
1、大多数化学反应都是分几步完成的，其中的每一步反应称为基元反应。
2、基元反应构成的反应序列可称为反应历程（又称反应机理）
总反应（复杂反应）
3、基元反应的总和称为总反应
微粒H·、·OH和O·存在未成对电子，它们称为自由基（H·和O·也称为自由原子）。自由基的反应活性很强，寿命极短。
反应过程中，反应最慢的基元反应决定反应速率，称为决速步
1、平常所写的化学方程式是总反应的化学方程式，它只能表示反应前后的物质变化，以及它们之间的化学计量数关系，不能表示反应历程。
2、大多数化学反应都是复杂反应，也存在少量的简单反应
(总反应是基元反应)，如:H++OH- === H2O
注 意
反应历程
化学反应速率
反应物结构
反应条件
二、化学反应速率
取三根质量相同的镁条，分别称重，再让它们分别与浓度不同的过量盐酸反应（注意∶实验要在通风条件下完成），记录镁条完全消失所用的时间t，将结果填入表格中。
上述实验数据如下表。
1组 2组 3组
c(HCl)/mol L-1 2.0 1.5 1.0
m(Mg)/g
t/s
反应速率v
0.05
0.05
0.05
16
55
138
1、用单位时间内镁条溶解的质量应该怎样表示化学反应速率？请将计算结果填入表中。
0.05 g
16 s
0.05 g
55 s
0.05 g
138 s
二、化学反应速率
2、已知反应Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，还可以用哪些物质的变化量表示该反应的反应速率？
①收集一定体积的H2时所用的时间测量一段时间内
②一段时间内溶液中H＋浓度的变化。
③一段时间内MgCl2浓度的变化。
3、盐酸浓度的改变对该化学反应的速率产生了怎样的影响？
说明其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应速率越快。
盐酸浓度越大，反应速率越快。
二、化学反应速率
对于反应体系体积不变的化学反应，可以用单位时间内某物质浓度（或质量、物质的量等）的改变量（取绝对值）来表示该物质的化学反应速率。
表达式：
单位：
mol·L-1·s-1 或 mol·L-1·min-1
v(A)＝
1、用某物质表示的化学反应速率
二、化学反应速率
已知反应，4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)
完成下列表格，并计算该反应的化学反应速率
+ + 起始浓度 1mol·L-1 0 0
2min内浓度变化量
2min末浓度 0.4mol·L-1
0.6mol·L-1
0.4mol·L-1
0.2mol·L-1
0.4mol·L-1
0.2mol·L-1
υ(B)＝
υ(C)＝
0.3mol·L-1·min-1
0.2mol·L-1·min-1
0.1mol·L-1·min-1
υ(D)＝
根据计算数据，思考以下问题：
4A(s)
3B(g)
2C(g)
D(g)
二、化学反应速率
②在同一个化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率的数值之比等于相应的化学计量数之比。
①在同一个化学反应中，用不同的反应物或反应产物表示的化学反应速率的数值不一定相同，但表示的意义相同。
同一化学反应中，用不同的物质浓度变化表示的化学反应速率数值是否一定相等？有何关系？
思考1：
υ(B)＝
υ(C)＝
0.3mol·L-1·min-1
0.2mol·L-1·min-1
0.1mol·L-1·min-1
υ(D)＝
能否用物质A(s)表示该化学反应的速率？
不能，固体或纯液体在反应中认为浓度不变，不能用固体、 纯液体浓度的变化量来表示化学反应速率。
以上所求的反应速率是2min末的瞬时速率吗？
不是，是2min内的平均速率。
思考2：
思考3：
能，可以用单位时间内固体、纯液体质量或物质的量的变化量来表示化学反应速率。
二、化学反应速率
用不同的反应物或反应产物表示的化学反应速率的数值可能不同，但表示的意义相同。
不能用固体或纯液体的浓度变化表示化学反应速率
化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率
用不同物质表示的化学反应速率的数值之比等于相应的化学计量数之比。
v(A)＝
归纳总结
优点：无论用哪一种物质表示，化学反应速率都是相同的。
2、具体化学反应的反应速率
对于反应体系体积不变的化学反应aA＋bB===dD＋eE。
为统一起见，将该反应的化学反应速率定义为：
二、化学反应速率
根据下图回答：
（1）反应物是__________；
（2）2min内A的平均速率是____________；
（3）写出化学方程式________________。
2.5mol/(L·s)
5A + 4B 4C
A、B
反馈训练
反馈训练
反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g)
在四种不同情况下的反应速率为：
①v(A)=45mol·L-1 · min-1 ②v(B)=6mol·L-1·s-1
③v(C)=4mol·L-1·s-1 ④v(D)=4.5mol·L-1·s-1
则该反应速率的快慢顺序为_____________________
④>③=②>①
1mol·L-1·s-1=60mol·L-1·min-1
反应 A(g) + 3B(g) === 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：①v(A)=0.15mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为:
④>③=②>①
②v(B)=0.6mol·L-1·s-1
③v(C)=0.4mol·L-1·s-1
④v(D)=0.45mol·L-1·s-1
v(A)=0.2mol·L-1·s-1
v(A)=0.2mol·L-1·s-1
v(A)=0.225mol·L-1·s-1
①v(A)=0.15mol·L-1·min-1
方法一：归一法
v(A)=0.0025mol·L-1·s-1
【归一法】：
先统一单位
再统一同一物质
再比较数值的大小
反馈训练
v(A)
1
①
=0.0025mol·L-1·s-1
v(B)
3
②
=0.2mol·L-1·s-1
v(C)
2
③
=0.2mol·L-1·s-1
v(D)
2
④
=0.225mol·L-1·s-1
方法二：比值法
mA + nB === pC + qD
反应 A(g) + 3B(g) === 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：①v(A)=0.15mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为:
【比值法】比较化学反应速率与化学计量数的比值，比值越大化学反应速率越大。
反馈训练
三、化学反应速率的测定
1.测定原理
由于物质的某些物理性质(如压强、体积、吸光度、电导率等)与其物质的量或浓度存在函数关系，因此人们常用物理方法，通过准确而快速地测定反应物或反应产物浓度的变化来确定化学反应速率。
2.测定方法
量气法、比色法、电导法等
课堂总结
化学
反应
速率
化学反应是有历程的
基元反应
复杂反应
简单反应
反应历程
化学反应速率
表示及计算
快慢比较
化学反应速率测定

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